Полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат (ПЭТ). История создания. Сфера применения

Полиэтилентерефталат
 02 декабря 2011

Современные пластиковые бутылки изготавливаются из полиэтилентерефталата (ПЭТ) – прочного легкого полимерного материала.

ПЭТ используется в производстве многих продуктов, таких как полиэфирное волокно, электроизоляция, запасные части для генераторов, блистерная упаковка.

При изготовлении бутылок для популярных напитков ПЭТ используется в 43% процентах от общего числа продукции. Ему уступает алюминий – 34% и стекло – 23%.

Историческая справка

Впервые пластмассы были синтезированы в 1850-ых гг. из природных молекул, характеризовавшихся наличием связанной цепочки молекул.

При их сочетании с другими химическими веществами они образовывали продукты с удивительными пластичными свойствами.

Это было воспринято как революционное открытие, несмотря на то, что первые пластмассы обладали рядом недостатков, в том числе, легкой воспламеняемостью и хрупкостью.

Полиэфиры, к группе которых и принадлежит ПЭТ, были впервые разработаны в 1833 году. В основном использовались в качестве основы для жидких лаков, и по своим физическим характеристикам были далеки от той твердой формы, в которой мы привыкли их видеть.

Искусственные пластмассы, полученные химическим путем, обладали более впечатляющими свойствами, но вплоть до 1990-ых гг. их применение было ограничено. На протяжение нескольких десятилетий создавались сотни новых пластмасс, отвергаемых и вновь обретающих актуальность.

ПЭТ был разработан в 1941 году, но свое значение он приобрел только с начала 1970-ых гг., когда появилась первая пластиковая бутылка для газированного напитка.

Способ формовки пластиковых бутылок

Праотцом пластиковых бутылок считается инженер Уайет, придумавший способ выдувания пластиковых бутылок. Выдувание форм было известно издревле, но до этого момента технология использовалась исключительно в стекольной промышленности. Первые попытки придать пластику полую форму методом выдувания не был увенчан успехом.

Толщина стенок была неравномерна, горлышко имело вид кривого овала, а готовая продукция не поддавалась дальнейшей обработке. Изобретение моментального выдувного формования в 1973 году решило эти проблемы и подарило пищевой промышленности прочную, легкую, экологически безопасную бутылку.

Огромный успех изящных флаконов с лимонадом в 1991 году стал первым шагом на пути к их мировому господству.

Сегодня ПЭТ тара используется в качестве традиционного сырья для изготовления таких изделий, как бутылки и контейнеры для упаковки широкого спектра продуктов питания и других потребительских товаров.

В частности, безалкогольные/алкогольные напитки, моющие средства, косметика, фармацевтические продукты и пищевые масла поступают на полки магазинов, облаченные в надежную упаковку ПЭТ.

Этот пластик является одним из наиболее распространенных полимеров, известных человечеству.

ПЭТ занимает значительное место в мире синтетических волокон. 60%  тканей, а, следовательно, и одежды изготавливается из полимерного волокна, отличающегося прочностью и износостойкостью.

В текстильной промышленности ПЭТ, как правило, называют просто полиэстер, а аббревиатуру «ПЭТ» чаще всего используют для обозначения упаковки и пластиковой тары.

Кстати, мировое производство полиэфира составляет около 18%, и ПЭТ является третьим по значимости продуктом синтетической промышленности.

Часто ПЭТ используется для получения гибкой пищевой упаковки, клейких лент и теплоизоляции. Для этого на тонкую пленку ПЭТ путем испарения наносится металл. Таким образом, уменьшается ее проницаемость, повышаются светоотражательные свойства.

Итоги

ПЭТ способен изменять прочностные характеристики, при этом сохраняя первозданную легкость. Он обладает низкой газо- и водопропускаемостью. Не вступает во взаимодействие со спиртом и растворителями.

Преимущественно бесцветен. Бутылки из полиэтиленфталата обладают высокой прозрачностью и ударопрочностью.

Лучшего материала с экономической и практической точки зрения для бутылок, предназначенных для хранения жидкости, просто не существует.

Пластиковая бутылка: технология производства пластиковых бутылок

Пластиковые бутылки для газированных напитков полностью состоят из полиэтилентерефталата с небольшим добавлением вторсырья.

Таблица вместимости ПЭТ тары в грузовые автомобили

Вам интересно сколько ПЭТ тары поместиться в вашей машине? Тогда вам просто необходимо ознакомиться с данной статьёй!

Что такое ПЭТ (полиэтилентерефталат)?

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, ПЭТ) – это термопластик, который также именуется как полиэфир, лавсан и т. д. В СССР полиэтилентерфталат и получаемое из него …

Преимущества ПЭТ

ПЭТ (полиэтилентерефталат) пользуется необычайным успехом на рынке упаковочных материалов. В настоящее время ПЭТ применяется в производстве тары для различных …

Пластиковая бутылка: технология производства пластиковых бутылок

Пластиковые бутылки для газированных напитков полностью состоят из полиэтилентерефталата с небольшим добавлением вторсырья.

   В архив статей  

Источник: https://www.pettara.ru/articles/polietilentereftalat-pet-istorija-ego-sozdanija-sfera-primenenija.htm

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) | Химия онлайн

Полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат (ПЭТ или ПЭТФ) — один из самых распространенных полимеров в мире. ПЭТ относится к полиэфирам.

Природные полиэфиры — янтарь, шеллак, пленки и лаки растительных масел — известны с древнейших времен.

Полиэтилентерефталат известен также как лавсан.

Полиэтилентерефталат может эксплуатироваться как в аморфном, так и в кристаллическом состоянии.

Аморфный полиэтилентерефталат – твердый прозрачный с серовато-желтоватым оттенком, кристаллический – твердый, непрозрачный, бесцветный. Переходит в прозрачное состояние при нагреве до температуры стеклования и остается в нем при резком охлаждении и быстром проходе через так называемую «зону кристаллизации».

Одним из важных параметров ПЭТ является «присущая вязкость» определяемая длиной молекулы полимера. С увеличением присущей вязкости скорость кристаллизации снижается.

По своему химическому составу ПЭТ — это насыщенный полиэфир этиленгликоля и терефталевой кислоты.

Наличие суффикса «фталат» в названии ПЭТ (полиэтилентерефталат) нередко приводит к недоразумению — из-за созвучности названия данного материала с пластификаторами (фталатами). Фталаты являются низкомолекулярными продуктами, производимыми в промышленном масштабе из нафталиновой (фталевой) кислоты, то есть из другого сырья.

Фталаты используются в качестве смягчителей для придания эластичности в процессе производства и эксплуатации (например, дибутилфталат, изобутилфталат и др.). Накапливаясь в организме человека, они могут навредить его здоровью.

Технологии ПЭТ принципиально не используют никаких пластификаторов, поскольку данный полиэфир сам по себе очень пластичен, имеет великолепную текучесть. Это высокомолекулярный полимер, который не имеет с низкомолекулярными фталатами ничего общего, кроме суффикса в своем названии. И, следовательно, в отличие от фталатов ПЭТ не может нанести вред здоровью человека.

Повсеместное применение ПЭТ, полученного химическим путем, в различных областях деятельности человека становится масштабнее с каждым годом. Прочность, легкость, термостойкость, химическая инертность материала, высокие барьерные свойства вывели ПЭТ в один из лидеров в сфере упаковки товаров, в частности, пищевой продукции.

Безопасность ПЭТ как упаковки многократно подтверждена нормативно-правовыми актами государственного уровня (ГОСТы, Таможенный регламент), а также результатами многочисленных отечественных и зарубежных научных исследований.

История открытия

Первый синтез полиэфира был осуществлен в 1930 г. сотрудником лаборатории DuPont (США) Карозерсом. ПЭТ был получен впервые в 1939 г. сотрудниками английской компании «Calico Printers» Рексом Уинфилдом и Джеймсом Диксоном в процессе работы над созданием новых текстильных волокон. Патент на данное изобретение был зарегистрирован в 1941 г.

В СССР работы по получению ПЭТ были начаты в 1949 г. во Всесоюзном НИИ искусственных волокон (г. Мытищи Московской области). Синтезированный материал назвали по первым буквам в честь Лаборатории высокомолекулярных соединений Академии Наук СССР – лавсан.

Главный инженер DuPont Наталиель Уитт (США) поставил себе задачу разработать бутылку для газировки которая не бьется, не много весит и химически нейтральна. В 1973 г. он сформулировал, каким образом ПЭТ может быть подвержен трехмерному растяжению и получил патент на бутылку из ПЭТ. В 1976 г. началось производство бутылок из данного материала.

Характеристика  ПЭТ

Легкость

Средний вес полимерной полулитровой бутылки составляет 15 г (стеклянная бутылка такого же объема весит 350 г). Легкость ПЭТ делает его удобной упаковкой с точки зрения транспортировки и хранения товаров.

Прочность

ПЭТ обладает высокой термостойкостью в диапазоне температур от — 400С до + 2000С; надежно сохраняет свою форму при температуре до +850С. Изделия из ПЭТ имеют низкий коэффициент трения, устойчивы к удару, растрескиванию, истиранию, многократным деформациям при растяжении и изгибе.

Герметичность

ПЭТ обладает высокой степенью герметичности для защиты продуктов от влажности (имеет низкий коэффициент гигроскопичности) и воздействия углекислого газа. Благодаря ПЭТ-таре газированные напитки сохраняют углекислый газ, минимизированы возможности испарения.

Химическая и биологическая инертность, гигиеничность

ПЭТ-тара долго сохраняет вкус и свежесть продуктов. ПЭТ устойчив к воздействию микроорганизмов, инертен по отношению к содержимому, никак с ним не взаимодействует и не влияет на него, проявляет свойства хорошего газового барьера.

ПЭТ устойчив к действию агрессивных сред — разбавленных кислот, спиртов, парафинов, бензинов, минеральных солей и большинства органических соединений за исключением сильных щелочей и некоторых растворителей.

Экономичность и практичность

ПЭТ-тара позволяет экономичнее расходовать содержащуюся в ней продукцию благодаря возможности открыть и герметично закрыть тару. ПЭТ-упаковка не травмоопасна. В случае нарушения целостности упаковки ею невозможно порезаться в отличие от стеклянной тары, жестяной или алюминиевой банки.

Прозрачность

ПЭТ позволяет потребителю видеть содержимое упаковки, убедиться в отсутствии посторонних веществ, оценить степень свежести (например, молочных продуктов) и уровень налива в емкость. По внешнему виду и по светопропусканию (90%) листы из ПЭТ аналогичны прозрачному оргстеклу (акрилу) и поликарбонату. Однако по сравнению с оргстеклом у полиэтилентерефталата ударная прочность в 10 раз больше.

Пластичность

Благодаря своей высокой пластичности ПЭТ-упаковка дает возможность применения различных дизайнерских решений, создания уникальных по виду и форме емкостей, что позволяет сделать упаковку товаров более привлекательной и удобной для потребителя.

Экологичность

Производство ПЭТ-упаковки и ее использование отличается высокой степенью «дружелюбия» по отношению к окружающей среде на всех этапах своего жизненного цикла.

Отходы ПЭТ относятся к 5 классу (самые безопасные), и при их сжигании не выделяются диоксины, поскольку в ПЭТ не содержится хлор. Выбросы ПЭТ при сжигании, по данным японских исследователей (хроматографический анализ отходящих при сжигании газов), идентичны выбросам при сжигании дров.

Малоизвестные факторы о пластиковой посуде

Вместе с тем ПЭТ-тара является проницаемой для ультрафиолета и кислорода. Это связано с тем, что высокомолекулярная структура ПЭТ не является непроходимым препятствием для газов, имеющих небольшие размеры молекул.

Эти свойства могут сокращать сроки хранения некоторых продуктов в ПЭТ-таре. Однако данные процессы достаточно растянуты во времени. Пищевая продукция, например, молоко и молочные продукты, квас, как правило, не требуют длительных сроков хранения, в какой бы таре они ни были расфасованы, поскольку потребителю важна свежесть данной продукции.

Более того, эти свойства используются во благо: ПЭТ-бутылки и солнце помогают получать питьевую воду используя систему SODIS.

SODIS (solar water disinfection) – солнечная дезинфекция воды, представляет собой систему очистки воды с использованием двух доступных компонентов: солнечного цвета и пластиковых ПЭТ бутылок.

Миллионы людей в развивающихся странах размещают наполненные водой бутылки на солнце на несколько часов или дней (в зависимости от того, сколько солнечного света доступно в данном районе) в качестве простого, но эффективного средства уничтожения болезнетворных бактерий для получения безопасной питьевой воды.

Характеристики ПЭТ

Применение ПЭТ

ПЭТ находит разнообразные применения благодаря широкому спектру свойств. Основными областями использования полиэтилентерефталата являются производство преформ, волокон и пленок.

Из полиэтилентерефталата производят текстильные волокна, кордные нити, изготавливают детали кузовов автомобилей, корпуса швейных машин, ручки электрических и газовых плит, различные разъемы, детали двигателей, насосов, компрессоров.

Пленки из полиэтилентерефталата применяют для межслойной изоляции в обмотках трансформаторов, дросселей, используют в производстве конденсаторов. Он применяется как диэлектрик для изготовления деталей электротехнического назначения.

Из полиэтилентерефталата делают нити для хирургических операций, эндопротезы клапанов сердца и сосудов, искусственные связки и сухожилия.

Основное применение связано с изготовлением ПЭТ-тары. ПЭТ тара получила широкое распространение как упаковка для питьевой и минеральной воды, растительных масел, майонеза, кетчупа, молока, пива, уксуса, косметики и фармацевтических средств, бытовой химии, технических жидкостей.

Исходный материал для ПЭТ бутылок – ПЭТ преформы, из которых после предварительного разогрева растягиваются и выдуваются бутылки. Цвет и прозрачность будущей бутылки закладывается при изготовлении преформы из гранул.

Преформа – это заготовка для изготовления ПЭТ бутылок или банок из полимера (полиэтилентерефталата) методом выдувного формования.

фильм «Как делают пластиковые бутылки и банки»

Безопасность

Как сырье для ПЭТ, так и сама ПЭТ-упаковка проходят экспертизу в Роспотребнадзоре на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза.

Безопасность ПЭТ подтверждается растущим с каждым годом спросом на данный материал со стороны медицины.

Благодаря инертности полиэтилентерефталата сегодня активно используются ПЭТ-имплантаты при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, а также шовные нити — при осуществлении хирургических вмешательств.

ПЭТ-тара применяется в качестве контейнеров для сбора и анализа крови, хранения медицинских препаратов в жидком и твердом состоянии.

Благодаря прозрачности, возможности гибкого дизайна, экономичности ПЭТ все больше ведущих косметических производителей предпочитает упаковывать свою продукцию в ПЭТ-тару.

Применение ПЭТ-упаковки

История применения ПЭТ для упаковки пищевой продукции насчитывает более 50 лет. В Российской Федерации регулярно проводятся исследования и испытания, оценивающие потребительские свойства ПЭТ-упаковки и ее влияние на качество содержащейся в ней продукции.

Одним из самых последних и авторитетных исследований, осуществленных в интересах российского потребителя, является лабораторное исследование института Фраунхофера («Fraunhofer IVV»).

Это основной исследовательский центр стран Европейского союза, определяющий безопасность упаковки.

Его лаборатория оснащена современным оборудованием, способным находить ультрамалые примеси веществ в любой полимерной таре.

Указанный институт на регулярной основе готовит заключения для регламентов Еврокомиссии и Европейского агентства по безопасности продуктов питания (FFCA); имеет аккредитацию DIN EN ISO/IEC 17025.

Выбор института Фраунхофера в 2014 г.

в качестве контрольной организации при проведении исследования свойств российского ПЭТ был продиктован необходимостью получить высокопрофессиональную объективную независимую стороннюю оценку.

В рамках работ было проведено исследование всех марок ПЭТ российских компаний (Алко-Нафта, СИБУР, ПОЛИЭФ и Сенеж), а также бутылок, выпускаемых из ПЭТ на предприятиях компаний «Европласт» и «Ретал».

Были проанализированы образцы на содержание вредных веществ: фталатов (изобутилфталат, дибутилфталат и т.д., всего 11 наименований), бисфенола, метанола, формальдегида.

Официальное заключение Института Фраунхофера:

Все образцы российского ПЭТ соответствуют требованиям безопасности при контакте с пищевыми продуктами любого типа; российские образцы по чистоте соответствуют лучшим мировым аналогам, применимы без ограничения для любых пищевых продуктов, а упомянутые вредные вещества не были обнаружены в образцах сырья и упаковки.

Промышленный синтез ПЭТ является одним из экологически чистых производств. ПЭТ-тара способствует уменьшению образования твердых бытовых отходов. Производство ПЭТ снижает парниковый эффект.

Переработка ПЭТ

ПЭТ-упаковка подлежит переработке на 100%. Широкие возможности использования вторичного ПЭТ сделали этот материал самым перерабатываемым в мире.

Этапы производства и жизненного цикла ПЭТ-бутылки

Производство ПЭТ-пленок возможно как из первичных, так и из переработанных материалов. В РФ для упаковки пищевых продуктов допустимо использование только ПЭТ-пленок, изготовленных из первичных материалов.

Строительные материалы, произведенные на основе вторичного ПЭТ, отличаются высокими физико-механическими свойствами.

Примеры переработки ПЭТ-бутылок

Вторичная переработка ПЭТ снижает выбросы углекислого газа в атмосферу за счет снижения энергопотребления.

ПЭТ может быть переработан многократно. Из-за некоторых технологических ограничений переработанный пищевой ПЭТ целесообразнее всего использовать для производства материалов для сферы строительства (кровля, покрытия, клей), волокон, нитей, пленок, нетканых материалов и пр.

Создание отечественного ПЭТ-производства

Сегодня отечественное производство ПЭТ покрывает практически все потребности российской пищевой промышленности в ПЭТ-упаковке.

Несмотря на то что в СССР синтез ПЭТ был освоен в 1956 г., производство полиэтилентерефталата, в том числе в качестве материала упаковочной тары, в промышленных масштабах в нашей стране долгое время отсутствовало.

Первые продукты питания, в упаковке которых использовался ПЭТ, появились в РФ на полках магазинов в 1990-е годы. При этом используемый материал был полностью импортным.

Производители пищевой промышленности остро нуждались в упаковочном материале с высокими потребительскими свойствами, подобном ПЭТ. Первый завод по синтезу ПЭТ на территории России был введен в эксплуатацию в 2003 г.

С момента появления первого завода по синтезу ПЭТ в России усилия производителей в России были сосредоточены, прежде всего, на изготовлении бутылочного ПЭТ (более 95%). Производство ПЭТ-волокон в стране находится на стадии своего становления (4,1%) – 2016 г.

Часто задаваемые вопросы о полиэтилентерефталате (ПЭТ)

Мифы о вреде ПЭТ-тары

Источник: https://himija-online.ru/ximiya-v-bytu/polietilentereftalat.html

Свойства и применение полиэтилентерефталата

Полиэтилентерефталат

Полимерные материалы прочно заняли ведущие места практически во всех отраслях науки, техники и быта в современном мире. Как правило, это искусственно получаемые вещества и соединения, которые обладают определенными свойствами, отличными от натуральных материалов – повышенной плотностью и износостойкостью, прочностью и термопластичностью, легкостью и долговечностью.

Наиболее распространенным в бытовой сфере полимером является полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Большинство из нас сталкивается с этим материалом практически каждый день, когда покупает газированную воду или другие напитки в пластиковой таре прозрачного цвета – это и есть наш ПЭТФ (на просторах бывшего Союза более привычная аббревиатура ПЭТ, а на западе и в Европе – PET).

История создания и способы получения

Первые исследования этого материала и способы его получения начались в 1935 году в Англии, а успешные результаты в области синтеза вещества были достигнуты в 1946 году. В Советском союзе полимер был впервые получен в 1946 году и назван как «лавсан» – аббревиатура от Лаборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук, где он и был синтезирован.

Внешне полимер представляет собой прозрачное вещество, которое под действием высокой температуры может принимать любые формы, а при кристаллизации материал становится твердым и хрупким, меняя прозрачный цвет на матовый белый оттенок.

Производство полиэтилентерефталата до 1965 года представляло собой множество сложных стадий получения мономера – диметилтерефталата, из которого в дальнейшем путем полимеризации создавался ПЭТФ.

Затем процесс получения мономера существенно сократился благодаря новым технологиям очистки терефталевой кислоты, которая является основой полимера.

Современный процесс производства вещества практически не претерпел изменений по сравнению с 1965 годом, разве что стал более экономичным.

Основные свойства и характеристики

Полиэтилентерефталат, свойства которого не ограничиваются легким фесом и пластичностью, обладает следующими характеристиками:

  • не подвержен воздействию воды. Одно из основных свойств полимера, позволившее создать переворот в области производства пищевой тары для напитков, соков и других продуктов питания;
  • на материал никак не влияют органические растворители;
  • полимер плавится при температуре +260 градусов по Цельсию. Это дает широкие возможности для применения ПЭТФ в различных отраслях промышленности;
  • невысокая цена производства.

Несмотря на довольно существенные преимущества, полимер не лишен недостатков, главным из которых является пропускание ультрафиолета и выделение внутри углекислого газа.

Эти процессы не позволяют использовать пластик для длительного контакта с продуктами питания, сокращая срок их хранения. Практически на любой пластиковой бутылке можно встретить надпись, рекомендующая хранить продукт в этой таре в темном месте.

В Америке и Европе вся ПЭТ тара считается одноразовой и не допускается к повторному применению без переработки.

Стоит так же учесть тот факт, что по полимер не может самостоятельно разложиться в естественных условиях, что представляет угрозу для окружающей среды.

Существуют целые комбинаты по переработке этого материала, ведь новая тара, полученная путем вторичной переработки, не отличается по своим свойствам от изначального материала, что расширяет возможности использования ПЭТФ.

Существует два основных способа переработки:

  • механический. Пластик измельчают на специальных станках, превращая его в гранулы необходимого диаметра. В дальнейшем из них произведут новые изделия методом термолитья;
  • химический. В данном случае существует несколько вариантов – модификация полимера при помощи введения дополнительных компонентов для получения других материалов, получение порошкового покрытия или получение мономеров из вторичного сырья.

Отрасли применения

Уникальные физические и потребительские свойства позволили использовать полимер во многих сферах производства, науки и быта.

Полиэтилентерифтолат – свойства и применение:

  • химические волокна используют наиболее массово по сравнению с другими полимерами при производстве одежды и бытовой техники;
  • благодаря термопластичности львиная доля рынка пластиковой тары изготовлена из ПЭТФ. В первую очередь, это массовое производство бутылок для воды и напитков;
  • за счет механической прочности, пластик является превосходным армировочным материалом. Это дало широкие возможности использовать полимер в качестве дополнительной армировки шлангов, автомобильных шин, транспортерных лент;
  • прозрачные листы, которые хорошо пропускают солнечный свет, широко применяются в сельском хозяйстве или строительной сфере.

Кроме того, благодаря диэлектрическим свойствам, материал используют в качестве электроизоляции для определенных элементов – конденсаторов, реле и катушек.

Полимер в странах бывшего Союза в основном применяют для изготовления тары, в мире при производстве полиэтилентерифтолата основное его назначение – получение волокна и нитей для последующего их применения во всех доступных сферах производства.

Полиэтилентерефталат ПЭТФ ПЭТ

Полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат – ПЭТ, ПЭТФ (PET, валокс, ULTRADUR, CELANEX, RYNITE) — это линейный термопластичный полиэфир, который имеет широкое коммерческое применение в виде синтетического волокна, а также в виде пленок и изделий, изготавливаемых экструзией и литьем под давлением.

Основные типы сложных полиэфиров или аналогов ПЭТ

  • PBT — Полибутилентерефталат (ПБТ). Свойства: Кристаллический, Тс = 45 — 60 оС, Tпл = 190 — 250 оС;
  • PC — Поликарбонат (ПК). Аморфный. Свойства: Тс = 140 — 155 оС, Tпл = 220 — 240 оС;
  • PC-HT — Термостойкий поликарбонат, сополикарбонат на основе бисфенола А и бисфенола TMC. Свойства: Аморфный, Тс = 160 — 220 оС (для сополимера);
  • PAR — Полиарилаты (ПАР). Свойства: Аморфный, Тс = 193 оС;
  • PTT – Политриметилентерефталат. Свойства: Кристаллический, Тс = 45 — 75 оС, Tпл = 225 — 228 оС;
  • PCT — Полициклогександиметилентерефталат, полиэфир PCT. Свойства: Кристаллический, Тс = 69 — 98 оС, Tпл = 281 — 287 оС;
  • PCTA — Полициклогександиметилентерефталат-кислота, сополиэфир PCTA. Свойства: Аморфный или кристаллический, Тс = 88 — 98 оС, Tпл = 279 — 281 оС;
  • TPE-E — Полиэфирный термопластичный эластомер, полиэфир-эфирный сополимер. Свойства: Кристаллический, Тс = -75 — +25 оС, Tпл = 150 — 223 оС;
  • PEC — Полиэфиркарбонат, сополимер поликарбоната и полиэфира. Свойства: Аморфный;
  • PCTG – Полициклогександиметилентерефталатгликоль. Свойства: сополиэфир PCTG. Аморфный, Тс = 82 — 84 оС, Tпл = 222 — 225 оС;
  • PEN – Полиэтиленнафталат. Свойства: Кристаллический, Тс = 120 оС, Tпл = 270 оС;
  • PET — Полиэтилентерефталат (ПЭТ). Свойства: Аморфный или кристаллический, Тс = 67 — 98 оС, Tпл = 225 — 275 оС;
  • PETG — Полиэтилентерефталатгликоль (ПЭТГ). Свойства: Аморфный, Тс = 80 оС;

Пояснения: Тс – температура стеклования, Тпл – температура плавления.

Все данные материалы относятся к классу сложных полиэфиров (Polyester) и не имеют отношения к простым полиэфирам (Polyether). Как правило используя слово «полиэфиры» подразумевают материалы на основе PBT, PET и их смеси, реже имеют ввиду PCT, PCTA, PCTG и PETG, PPT, PEN. Такие полимеры как: PAR, PC, PC-HI, TPE-E обычно к полиэфирам не относят.

Производство ПЭТ

Сырьем для производства ПЭТФ обычно служит диметиловый эфир терефталевой кислоты с этиленгликолем.

Получают полиэтилентерефталат поликонденсацией терефталевой кислоты (бесцветные кристаллы) или ее диметилового эфира с этиленгликолем (жидкость) по периодической или непрерывной схеме в две стадии.

По технико-экономическим показателям преимущество имеет непрерывный процесс получения ПЭТ из кислоты и этиленгликоля. Этерификацию кислоты этиленгликолем (молярное соотношение компонентов от 1:1,2 до 1:1,5) проводят при 240-2700С и давлении 0,1-0,2МПа.

Обычно материал с более низкой молекулярной массой (М — 20 000) применяется для изготовления волокон; в других приложениях используется материал с более высокой молекулярной массой.

Полученную смесь бис-(2-гидроксиэтил)терефталата с его олигомерами подвергают поликонденсации в нескольких последовательно расположенных аппаратах, снабженных мешалками, при постепенном повышении температуры от 270 до 3000С и снижении разряжения от 6600 до 66 Па.

После завершения процесса расплав полиэтилентерефталата выдавливается из аппарата, охлаждается и гранулируется или направляется на формование волокна. Матирующие агенты (TiO2), красители, инертные наполнители (каолин, тальк), антипирены, термо- и светостабилизаторы и другие добавки вводят во время синтеза или в полученный расплав полиэтилентерефталата.

Достигнутая регулярность строения полимерной цепи повышает способность к кристаллизации, которая в значительной степени определяет механические свойства.

Фениленовая группа в основной цепи придает жесткость скелету и повышает температуру стеклования и температуру плавления. Химическая стойкость ПЭТ близка к таковой у полиамидов, и он проявляет очень хорошие барьерные свойства.

ПЭТ обладает способностью существовать в аморфном или кристаллическом состояниях, причем степень кристалличности определяется термической предысторией материала.

При быстром охлаждении ПЭТ аморфен и прозрачен, при медленном – кристалличен (до 50%).

Товарный ПЭТ выпускается обычно в виде гранулята с размером гранул 2-4 миллиметра. Производители ПЭТ в основном находятся за пределами России и СНГ.

Характеристики ПЭТ

ПЭТ имеет высокую химическую стойкость к бензину, маслам, жирам, спиртам, эфиру, разбавленным кислотам и щелочам. Полиэтилентерефталат не растворим в воде и многих органических растворителях, растворим лишь при 40-150 град.

С в фенолах и их алкил- и хлорзамещенных, анилине бензиловом спирте, хлороформе, пиридине, дихлоруксусной и хлорсульфоновой кислотах и др.. Неустойчив к кетонам, сильным кислотам и щелочам.

Имеет повышенную устойчивость к действию водяного пара.

Аморфный полиэтилентерефталат – твердый прозрачный с серовато-желтоватым оттенком, кристаллический – твердый, непрозрачный, бесцветный. Отличается низким коэффициентом трения (в том числе и для марок, содержащих стекловолокно). Термодеструкция ПЭТ имеет место в температурном диапазоне 290-310 С.

Деструкция происходит статистически вдоль полимерной цепи; основными летучими продуктами являются терефталевая кислота, уксусный альдегид и монооксид углерода. При 900 °С генерируется большое число разнообразных углеводородов; в основном летучие продукты состоят из диоксида углерода, монооксида углерода и метана.

Для предотвращения окисления ПЭТ во время переработки можно использовать широкий ряд антиоксидантов.

Наименование показателяЗначение
1Коэффициент теплового расширения (расплав)6,55 x10-4
2Сжимаемость (расплав), Мпа6,99 х 106
3Плотность, г/см3: аморфный, кристаллический1,335, 1,420
4Диэлектрическая постоянная (23 °С, 1 кГц)3,25
5Относительное удлинение при разрыве, %12-55
6Температура стеклования, аморфный, кристаллический67, 81
7Температура плавления, °С250-265
8Температура разложения3500С
9Показатель преломления (линия Na): аморфный, кристаллический1,576, 1,640
10Предел прочности при растяжении, МПа172
11Модуль упругости при растяжении, МПа1,41×104
12Влагопоглощение ПЭТ0,3%
13Допустимая остаточная влага ПЭТ0,02%
14Морозостойкость, до-500С

Применение ПЭТ

Полиэтилентерефталат перерабатывается литьем под давлением, экструзией, формованием. Волокна и тонкие пленки из ПЭТ изготавливают экструзией с охлаждением при комнатной температуре.

Степень кристалличности может быть отрегулирована отжигом при некоторой температуре между температурами стеклования Тс и плавления Тпл; максимальная скорость кристаллизации достигается при -170 град цельсия.

Литьем под давлением из ПЭТ производят в основном преформы для ПЭТ-бутылок. Для этих целей уже достаточно редко используют традиционную схему литья пластмасс: термопластавтомат + литьевая форма.

В современных реалиях правят бал специальные комплексы для производства ПЭТ-преформ, включающие все необходимое для интенсивного производства изделий: скоростной ТПА, сложную пресс форму, холодильники, систему роботов.

ПЭТ находит разнообразные применения благодаря широкому спектру свойств, а также возможности управлять его кристалличностью. Основное применение связано с изготовлением ПЭТ-тары, в частности бутылок для газированных напитков, поскольку ПЭТ обладает замечательными барьерными свойствами. В этом случае аморфный ПЭТ подвергается двуосному растяжению выше Tс, для создания кристалличности.

Другие области применения ПЭТ охватывают текстильные волокна, электрическую изоляцию и изделия, получаемые раздувным формованием. Для многих применений лучшими свойствами обладают сополимеры ПЭТ.

Примером изделий из ПЭТ могут служить: детали кузова автомобиля; корпуса швейных машин; ручки электрических и газовых плит; детали двигателей, насосов, компрессоров; детали электротехнического назначения; различные разъемы; изделия медицинского назначения; упаковка из ПЭТ; ПЭТ-преформы и многое другое. В таких изделиях, как бутылки для газированных напитков, используются смеси ПЭТ с полиэтиленнафталатом (ПЭН). ПЭН более дорогой материал, но он медленнее кристаллизуется и имеет менее выраженные эффекты старения.

Производятся методом экструзии. Из волокон производят текстильные нити ПЭТ для производства пряж, а так же разнообразных технических тканей.

Бутылки из ПЭТ

Именно из ПЭТ изготавливаются пластиковые бутылки, в которые расфасовывается:

  • минеральная вода
  • напитки
  • пиво и т.д.

Маленький вес, низкая цена на полиэтилентерефталат, простота производства и возможность придавать таре любой дизайн, делает бутылки из ПЭТ самыми популярными в наше время.

Пленки из полиэтилентерефталата

ПЭТ пленки чаще всего используются, как упаковочный материал, так как отличаются хорошей прочностью, сопротивлению проколу и минимальной толщиной.

Формы поставки

Полимер поставляется в виде гранул, который в зависимости от назначения делятся на:

  • волоконный
  • бутылочный
  • пленочный

Кроме того гранулят различается разнообразными добавками, определяющими его прозрачность, цвет, адсорбцию и другие свойства. Цена на ПЭТ гранулят во многом зависит именно от содержащихся в нем добавок.

Источник: https://rosspolimer.ru/produktsiya/catalog_ps/polietilentereftalat/

Полиэтилентерефталат (ПЭТ или PET)

Полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат – синтетический полимер, принадлежащий к классу полиэфиров. Продукт поликонденсации терефталевой кислоты и моноэтиленгликоля.

ПЭТ может принимать два состояния – кристаллическое и аморфное, при этом на «кристалличность» непосредственное влияние оказывает термическая предыстория. При условии быстрого охлаждения полиэтилентерефталат становится аморфным, если охлаждение медленное, обретает кристалличность.

В аморфной форме полиэтилентерефталат имеет твёрдую и прозрачную структуру, тогда как в кристаллической он бесцветный и непрозрачный, хотя по-прежнему твёрдый.

Отрегулировать уровень кристалличности можно посредством отжига, при этом температурный режим обработки должен варьироваться в пределах температуры плавления и стеклования. Промышленность, как правило, выпускает ПЭТ в виде гранул размером порядка 2-4 мм.

Для отечественного рынка характерна маркировка ПЭТ, хотя возможны и иные обозначения продукта, в том числе РЕТР, ПЭТФ или РЕТ (полиэтилентерефталат), АРЕТ (полиэтилентерефталат в аморфном виде) и прочие.

Промышленность изначально выпускала ПЭТ как полимер для производства волокна, однако он быстро занял лидирующие позиции в сфере полимерных упаковочных материалов. Востребованность в полиэтилентерефталате растет с каждым годом, на данный момент это наиболее популярный и используемый полимерный материал в мире.

Физико-химические свойства полиэтилентерефталата

Полиэтилентерефталат обладает рядом хороших физико-химических свойств: отличные прочностные данные, стоек к ударам, истиранию и деформированию в процессе изгиба или растяжения, сохраняя свои эксплуатационные и технические показатели в обширном температурном диапазоне –40 °С – +60 °С.

Длительное воздействие солнечного УФ-излучения разрушительно воздействует на полиэтилентерефталат. Для ПЭТ также характерен незначительный коэффициент трения, минимальная гигроскопичность. Общий температурный диапазон для продукции на основе полиэтилентерефталата составляет –60 – +170 °C.

По облику материала и по параметру светопропускания (около 90%) ПЭТ похож на поликарбонат и акрил (оргстекло прозрачное), но, в сравнении с оргстеклом, полиэтилентерефталат в десять раз прочнее.

ПЭТ является отличным диэлектриком, его проводимость тока при t вплоть до 180°С практически не меняется.

Если рассматривать сопротивляемость ПЭТ внешним воздействиям, то для материала характерна отличная стойкость разного рода химическим воздействиям. На высоком уровне и сопротивляемость влиянию водяного пара.

Но при этом ПЭТ достаточно легко растворяется в толуоле, ацетоне, хлороформе, бензоле и ряде иных составов, что позволяет склеивать листы ПЭТ друг с другом, точно так же, как склеивается поликарбонат, оргстекло или полистирол.

Полиэтилентерефталат демонстрирует хорошую пластичность, причём не только в горячем, но и в холодном состоянии.

ПЭТ-листы не нуждаются в предварительной сушке, у полиэтилентерефталата меньшая по сравнению с оргстеклом или полистиролом теплоёмкость, вследствие чего прогрев материала до требуемого температурного режима для формования отнимает меньше времени и энергии.

Все вместе это приводит к снижению себестоимости производимого продукта. Именно демократичная стоимость позволяет полиэтилентерефталату выглядеть более чем достойной альтернативой сплошному поликарбонату в области строительства зданий и различных конструкций.

Для улучшения физико-механических свойств, среди которых: огне-, свето- и термоустойчивость, цвет, фрикционные и иные параметры в состав полиэтилентерефталата добавляются различные наполнители. Кроме этого допустимо химическое модифицирование определёнными кислотами из дикарбоновой группы, а также гликолями, вводимыми в реакционные смеси в процессе синтеза ПЭТ.

Сфера применения полиэтилентерефталата

Наличие обширного перечня положительных характеристик, в сочетании с возможностью управления кристалличностью материала, позволяет не только активно использовать его в самых разных отраслях, но и выводит на 5-е место рынка потребляемых полимерных материалов – около 6,5% от общего объёма. Наиболее часто ПЭТ используется при изготовлении плёнок, волокон и преформ. Итоговыми потребителями являются: шинная и текстильная промышленность, изготовление упаковочных материалов и бутылочной тары, кино- и фотоплёнок, дисков и лент на магнитной основе.

Стоит сказать, что структура использования ПЭТ в отечественных реалиях значительно отличается от той, которая характерна для остального мира, в котором большая часть выпускаемого ПЭТ – порядка 65%, идёт на изготовление нитей и волокон.

Российский рынок формируется под воздействием упаковочной отрасли – порядка 94,8% материала используется для выпуска преформ, из которых в дальнейшем производят различные ёмкости.

А вот изготовление плёнок и волокон на основе ПЭТ в России практически отсутствует на него приходится всего лишь 4,1%.

Переработка полиэтилентерефталата осуществляется методами экструзии, литья под давлением, раздувным формованием. Тонкая плёнка и волокна производятся с помощью экструзии с последующим охлаждением при температуре 18-20 градусов.

Уровень кристалличности регулируется за счёт температуры отжига, которая находится между температурой, требуемой для плавления и стеклования. Преформы под ПЭТ-бутылки изготавливают посредством литья под давлением, на специальных термопластавтоматах для ПЭТ-преформ.

На основе полиэтилентерефталата выпускают: текстильное волокно, электроизоляцию, электротехнические комплектующие и детали, кордные нити, ручки для газовых и электроплит, всевозможнейшие разъёмы, кузовные детали авто, элементы и запчасти различного оборудования, в том числе промышленного, изделия, используемые в медицинской сфере.

Полиэтилентерефталат подлежит переработке и вторичному использованию.

Компании, занимающиеся бизнесом по производству вторичного полимерного сырья, собирают отходы проводят их ручную или автоматическую сортировку, дробят, моют, сушат после чего полученные хлопья ПЭТ переводят на растарку.

Сформированные ПЭТ-хлопья (флекс) гранулируют и получается конечный продукт, из которого можно производить новые изделия. Вторичное ПЭТ-сырьё имеет обширную сферу применения: волокна, пленки, щетки, упаковка для не пищевых продуктов и многое другое.

Источник: http://east-plast.ru/stati/polietilentereftalat-pet

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: